CNC 雕刻基础：入门指南

CNC 雕刻是用很小的刀具进行铣削。旋转刀具通常是 V 型刀、球头刀或 3 mm 以下的平底立铣刀，沿由矢量几何生成的刀路走刀。刀尖接触表面，切出沟槽，其形状由刀具轮廓和切削深度决定。不压印、不烧蚀、不滚压。标记是去除材料形成的，因此能经受零件其余部分所经历的同样表面处理。

刀具小，切削力就小。这是主要优势。可以在薄壁、已加工的凸台或接近最终尺寸的零件上雕刻而不使其变形。代价是时间。0.5 mm 刀具以保守进给每分钟只走很短距离，因此大的雕刻 logo 或长序列号会增加实际加工节拍。

最关键几何参数是刀具的刀尖角度。60° V 型刀在浅深度切出窄线，越深线越宽。90° V 型刀在相同深度下宽度增长快一倍。球头刀产生固定宽度等于球径的圆弧沟槽。平底立铣刀产生垂直壁、宽度等于刀具直径的沟槽，当雕刻需要保证精确线宽时就用它。

• 1
  V 型刀线宽随深度变化；适合文字和 logo。
• 2
  球头刀固定圆弧沟槽，直径决定宽度；适合过渡衔接。
• 3
  平底立铣刀宽度恒定、垂直壁；线宽有公差要求时使用。

切削深度是决定雕刻外观的唯一数字。太浅，标记在阳极氧化、喷砂或轻微抛光后消失。太深，V 型刀产生宽而毛糙的沟槽，不再符合图纸。对大多数金属，V 型刀深度取 0.05–0.15 mm，再按情况调整。不锈钢和工具钢在刀尖处会加工硬化，因此一次较深走刀往往优于多次浅走刀——后者只是摩擦而非切削。

步距控制沟槽内的表面。V 型刀通常只走一条中心线，由几何形状形成沟槽。平底刀或球头刀可能需要两到三次重叠走刀来清出全宽，步距须保持在刀具直径约 40% 以下，否则标记中间会留下脊线。这条脊线在阳极氧化后可见，即使在机床上看起来没问题。

主轴转速和进给按刀尖而非刀柄设定。0.5 mm 刀尖需要高转速和轻切削载荷。按刀尖直径和材料计算参数，而不是按刀尖磨自的 3 mm 刀柄。铝件常用 12,000–18,000 rpm；不锈钢用较低线速度和能保持刀尖切削而非抛光的进给。吹气或少量润滑通常足以清除这种窄槽中的切屑。

• 1
  深度 0.05–0.15 mm金属 V 型刀雕刻的典型起始范围。
• 2
  步距 < 刀具的 40%防止宽槽内出现可见脊线。
• 3
  按刀尖速度而非刀柄速度根据切削刀尖直径计算转速和进给。

当标记必须是永久金属、位于曲面或台阶面，或零件后续要阳极氧化、电镀或粉末喷涂时，选 CNC 雕刻。因为材料被去除，标记能透过这些工艺保持可见。雕刻特征为功能而非装饰时也适用：定位垫片的浅槽、对位线、服役 10 年后仍需可读的零件号。

当标记小、表面平、零件不能承受任何刀具力时，选激光打标。在我们提供的表面处理上，激光打标最小字符高度为 1.5 mm，它改变表面而非去除材料。许多零件上没问题，但在硬质阳极氧化表面，标记可能不如切出的沟槽清晰。它也不产生触感标记。

当标记背后的壁厚小于所需深度约三倍时，不要雕刻。0.25 mm 壁上刻 0.1 mm 槽会使壁太弱，可能穿透。不要对之后要重度滚光的零件雕刻，因为槽边会磨圆、文字被填平。也不要在仍将加工的表面上指定雕刻，因为后续工序会将其抹掉。

• 1
  适合曲面、功能沟槽、能经受表面处理的标记。
• 2
  改用激光平面、不允许刀具力、标记小于 1.5 mm。
• 3
  避免极薄壁、雕刻后重度滚光、后续加工走刀。

雕刻是精加工工序，所以零件通常已到最终尺寸，且往往已经完成表面处理。这会改变工件夹持方案。可以选用按零件轮廓加工的软爪、平板料上的真空吸盘，或布置在雕刻区域之外的低矮压板。不能做的是跨过待雕刻表面进行夹持。在已完工的外观面上留下一个夹痕，就会把好零件变成废品，而重新加工该表面来去除夹痕的成本比雕刻本身还高。

雕刻中的刀具磨损比大多数铣削工序出现得更早。刀尖是刀具上最小的部分，却承担全部切削工作。磨损的V形刀会切出更宽、更钝的沟槽，且两侧都有毛刺。批量生产中，应按加工件数或首件沟槽宽度的测量值换刀，而不是等到看起来变差才换。在机床旁保留一件首件，每次装夹时用放大镜对比。

检验很直接，但必须在图纸上定义清楚。注明线宽及其公差、深度，以及标记是装饰性还是功能性。我们在发货前对雕刻连同零件其余部分做100%检查。对于功能性沟槽，可提供包含实测宽度和深度的报告。对于装饰性文字，对照已批准图稿做目视检查通常就够了。

• 1
  切勿夹持雕刻面外观面上的夹持痕迹无法修复。
• 2
  按件数换刀刀尖磨损会在看起来变钝之前就使沟槽变宽。
• 3
  在图纸上定义标记宽度、深度，以及是装饰性还是功能性。

发送矢量几何，不要发栅格图像。DXF、DWG、STEP 或干净的 SVG 都可以。从网站下载的 logo 通常是位图，转成矢量会引入小节点和开放轮廓，刀具会严格沿其走刀。这些瑕疵会出现在成品上。重新绘制、曲线平滑且轮廓闭合的矢量文件加工更快、效果更好。

文字有其自身规则。雕刻线宽必须足够宽，让刀尖通过时不产生摩擦。作为实用最小值，线宽至少比计划使用的刀尖直径宽 0.1 mm；如果零件还要激光打标或你想保留该选项，字符高度保持在 1.5 mm 以上。很小的衬线字体最先丢失细笔画。

在文件或图纸中注明深度和基准。如果雕刻在曲面上，请说明，因为我们需要把刀路投影到实际 CAD 曲面而非平面上。如果标记必须距边缘或孔有特定距离，请从该特征标注尺寸。我们审核文件并在报价时返回 DFM 说明，通常在 12 小时内，以便在首次切削前修正雕刻标注。

• 1
  仅限矢量DXF、DWG、STEP 或干净的 SVG；加工前重绘 logo。
• 2
  线宽 ≥ 刀尖直径 + 0.1 mm线宽过窄会导致摩擦和标记边缘毛糙。
• 3
  从实际特征标注尺寸零件上的边缘、孔或基准，而不是图稿边框。